ኒዩክሊክ አሲዶች በተለይም ዲኤንኤ በሳይንስ በደንብ ይታወቃሉ። ይህ በዘር የሚተላለፍ መረጃን ማከማቸት እና ማስተላለፍ የተመካው የሴሉ ንጥረ ነገሮች በመሆናቸው ተብራርቷል. ዲ ኤን ኤ፣ በ1868 በኤፍ. ሚሼር የተገኘ፣ ግልጽ አሲድነት ያለው ባህሪ ያለው ሞለኪውል ነው። ሳይንቲስቱ ከሉኪዮትስ ኒውክሊየስ - የሰውነት በሽታ የመከላከል ስርዓት ሴሎች ተለይቷል. በሚቀጥሉት 50 ዓመታት ውስጥ የኑክሊክ አሲዶች ጥናቶች አልፎ አልፎ ተካሂደዋል ፣ ምክንያቱም አብዛኛዎቹ ባዮኬሚስቶች ፕሮቲኖችን እንደ ዋና ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች አድርገው ስለሚቆጥሩ ፣ ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ ፣ በዘር የሚተላለፍ ባህሪዎች።
የዲኤንኤ አወቃቀሮችን በዋትሰን እና ክሪክ በ1953 ዓ.ም ከፈቱበት ጊዜ ጀምሮ ዳይኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ፖሊመር እንደሆነ እና ኑክሊዮታይድ ዲኤንኤ ሞኖመሮች ሆነው የሚያገለግሉ ጥናቶች ጀመሩ። የእነሱ አይነት እና አወቃቀሮች በዚህ ስራ በእኛ እንጠናለን።
Nucleotides እንደ የውርስ መረጃ መዋቅራዊ ክፍሎች
የሕያዋን ቁስ አካል ካሉት መሠረታዊ ነገሮች አንዱ ስለ ሴሉም ሆነ አጠቃላይ ፍጡር አወቃቀሩ እና ተግባር መረጃን መጠበቅ እና ማስተላለፍ ነው።በአጠቃላይ. ይህ ሚና የሚጫወተው በዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ነው, እና ዲ ኤን ኤ ሞኖመሮች - ኑክሊዮታይዶች የዘር ውርስ ንጥረ ነገር ልዩ መዋቅር የተገነባበት "ጡቦች" ዓይነት ናቸው. ኑክሊክ አሲድ ሱፐርኮይል ሲፈጠር የዱር አራዊት በምን ምልክቶች እንደሚመሩ እናስብ።
Nucleotides እንዴት እንደሚፈጠሩ
ይህን ጥያቄ ለመመለስ ስለ ኦርጋኒክ ኬሚስትሪ የተወሰነ እውቀት እንፈልጋለን። በተለይም በተፈጥሮ ውስጥ ናይትሮጅን የያዙ heterocyclic glycosides ከ monosaccharides ጋር ተጣምረው - ፔንቶሴስ (ዲኦክሲራይቦስ ወይም ራይቦስ) እንዳሉ እናስታውሳለን። ኑክሊዮሳይዶች ይባላሉ. ለምሳሌ አድኖሲን እና ሌሎች የኑክሊዮሳይድ ዓይነቶች በሴል ሳይቶሶል ውስጥ ይገኛሉ። ከ orthophosphoric አሲድ ሞለኪውሎች ጋር ወደ ኢስትሮፊኬሽን ምላሽ ውስጥ ይገባሉ። የዚህ ሂደት ምርቶች ኑክሊዮታይድ ይሆናሉ. እያንዳንዱ ዲ ኤን ኤ ሞኖመር እና አራት ዓይነት ዓይነቶች አሉት፣ እንደ ጉዋኒን፣ ታይሚን እና ሳይቶሲን ኑክሊዮታይድ ያሉ ስም አላቸው።
የዲኤንኤ ፑሪን ሞኖመሮች
በባዮኬሚስትሪ ውስጥ ዲኤንኤ ሞኖመሮችን እና አወቃቀሮቻቸውን በሁለት ቡድን የሚከፍል ምደባ ተካሂዷል፡ ለምሳሌ አዴኒን እና ጉዋኒን ኑክሊዮታይድ ፑሪን ናቸው። የፑሪን ተዋጽኦዎችን ይዘዋል፣ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገር ከቀመር C5H4N44 ። የዲኤንኤ ሞኖመር፣ የጉዋኒን ኑክሊዮታይድ፣ እንዲሁም በቅድመ-ይሁንታ ውቅረት ውስጥ በኤን-ግሊኮሲዲክ ቦንድ ከዲኦክሲራይቦዝ ጋር የተገናኘ የፕዩሪን ናይትሮጅን መሰረት አለው።
Pyrimidine ኑክሊዮታይድ
ናይትሮጅን መሰረት፣ሳይቲዲን እና ቲሚዲን የሚባሉት የኦርጋኒክ ንጥረ ነገር ፒሪሚዲን ተዋጽኦዎች ናቸው። ቀመሩ C4H4N2 ነው። ሞለኪውሉ ሁለት የናይትሮጅን አተሞችን የያዘ ስድስት አባላት ያሉት ፕላነር ሄትሮሳይክል ነው። ከቲሚን ኑክሊዮታይድ ይልቅ ራይቦኑክሊክ አሲድ ሞለኪውሎች እንደ አር ኤን ኤ፣ ቲ አር ኤን ኤ እና ኤምአርኤን ያሉ ዩራሲል ሞኖመር እንደያዙ ይታወቃል። በሚገለበጥበት ጊዜ ከዲኤንኤ ጂን ወደ ኤምአርኤን ሞለኪውል መረጃን በሚተላለፍበት ጊዜ የቲሚን ኑክሊዮታይድ በአዴኒን ተተክቷል ፣ እና አድኒን ኑክሊዮታይድ በተሰራው mRNA ሰንሰለት ውስጥ በኡራሲል ተተክቷል። ማለትም፣ የሚከተለው መዝገብ ፍትሃዊ ይሆናል፡ A - U፣ T - A.
የቻርጋፍ ደንብ
ባለፈው ክፍል፣ በሞኖመሮች መካከል በዲኤንኤ ሰንሰለቶች እና በጂን-ኤምአርኤን ውስብስብ ውስጥ ያሉትን የደብዳቤ ልውውጥ መርሆዎችን በከፊል ነካን። ታዋቂው ባዮኬሚስት ኢ ቻርጋፍ የዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ሞለኪውሎች ሙሉ በሙሉ ልዩ የሆነ ንብረት አቋቁሟል ፣ ማለትም ፣ በውስጡ ያሉት የአዴኒን ኑክሊዮታይዶች ብዛት ሁል ጊዜ ከቲሚን ጋር እኩል ነው ፣ እና ጉዋኒን - ወደ ሳይቶሲን። የቻርጋፍ መርሆዎች ዋና ቲዎሬቲካል መሠረት የዋትሰን እና ክሪክ ምርምር የትኞቹ ሞኖመሮች የዲኤንኤ ሞለኪውል እንደፈጠሩ እና ምን ዓይነት የቦታ አደረጃጀት እንዳላቸው ያረጋገጡ ናቸው። ሌላው በቻርጋፍ የተገኘ እና የማሟያነት መርህ ተብሎ የሚጠራው የፕዩሪን እና የፒሪሚዲን መሠረቶች ኬሚካላዊ ግንኙነት እና እርስ በርስ በሚገናኙበት ጊዜ የሃይድሮጅን ትስስር የመፍጠር ችሎታቸውን ያሳያል። ይህ ማለት በሁለቱም የዲ ኤን ኤ ክሮች ውስጥ የ monomers ዝግጅት በጥብቅ ተወስኗል-ለምሳሌ ፣ ከመጀመሪያው የዲ ኤን ኤ ተቃራኒ ሊሆን ይችላል ።T ብቻ የተለየ ነው እና በመካከላቸው ሁለት የሃይድሮጂን ቁርኝቶች ይነሳሉ. ከጉዋኒን ኑክሊዮታይድ ተቃራኒ፣ ሳይቶሲን ብቻ ሊቀመጥ ይችላል። በዚህ ሁኔታ ሶስት የሃይድሮጂን ቦንዶች በናይትሮጅን መሠረቶች መካከል ይመሰረታሉ።
የኑክሊዮታይዶች ሚና በጄኔቲክ ኮድ ውስጥ
በሪቦዞም ውስጥ የሚከሰተውን የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ምላሽ ለማካሄድ የፔፕታይድ አሚኖ አሲድ ስብጥር መረጃን ከ mRNA ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል ወደ አሚኖ አሲድ ቅደም ተከተል የማስተላለፍ ዘዴ አለ። ሦስት አጎራባች ሞኖመሮች ከ20 ሊሆኑ ከሚችሉ አሚኖ አሲዶች ስለ አንዱ መረጃ ይዘው መጡ። ይህ ክስተት የጄኔቲክ ኮድ ተብሎ ይጠራል. በሞለኪውላር ባዮሎጂ ውስጥ ችግሮችን በመፍታት የፔፕታይድ አሚኖ አሲድ ስብጥርን ለመወሰን እና ጥያቄውን ለማጣራት ጥቅም ላይ ይውላል-የትኞቹ ሞኖመሮች የዲ ኤን ኤ ሞለኪውል ይፈጥራሉ, በሌላ አነጋገር, የሚዛመደው ጂን ስብጥር ምንድን ነው. ለምሳሌ፣ በጂን ውስጥ ያለው AAA triplet (ኮዶን) በፕሮቲን ሞለኪውል ውስጥ የሚገኘውን አሚኖ አሲድ ፌኒላላኒንን ያስቀምጣል፣ እና በጄኔቲክ ኮድ ውስጥ በ mRNA ሰንሰለት ውስጥ ካለው UUU triplet ጋር ይዛመዳል።
የኑክሊዮታይድ መስተጋብር በዲኤንኤ ድግግሞሽ ሂደት ውስጥ
ቀደም ሲል እንደተገለጸው፣ መዋቅራዊ አሃዶች፣ ዲ ኤን ኤ ሞኖመሮች ኑክሊዮታይድ ናቸው። በሰንሰለቶቹ ውስጥ ያለው ልዩ ቅደም ተከተል የዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ ሴት ልጅ ሞለኪውል ውህደት ሂደት አብነት ነው። ይህ ክስተት በሴሎች ኢንተርፋዝ ኤስ-ደረጃ ላይ ይከሰታል. የአዲሱ የዲ ኤን ኤ ሞለኪውል ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል በወላጅ ሰንሰለቶች ላይ በዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬዝ ኢንዛይም ተግባር ስር ይሰበሰባል ፣ ይህም መርህን ከግምት ውስጥ በማስገባት ነው ።ማሟያ (A - T, D - C). ማባዛት የማትሪክስ ውህደት ምላሾችን ይመለከታል። ይህ ማለት የዲኤንኤ ሞኖመሮች እና አወቃቀራቸው በወላጅ ሰንሰለቶች ውስጥ እንደ መሰረት ሆኖ ያገለግላል፣ ያም ማለት የልጁ ቅጂ ማትሪክስ።
የኑክሊዮታይድ አወቃቀር ሊለወጥ ይችላል
በነገራችን ላይ ዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲድ የሴል ኒዩክሊየስ ወግ አጥባቂ መዋቅር ነው እንበል። ለዚህ ምክንያታዊ ማብራሪያ አለ በኒውክሊየስ ክሮማቲን ውስጥ የተከማቸ የዘር ውርስ መረጃ ሳይለወጥ እና ሳይዛባ መቅዳት አለበት. ደህና ፣ ሴሉላር ጂኖም የአካባቢያዊ ሁኔታዎች ሁል ጊዜ “በጠመንጃ ስር” ነው። ለምሳሌ, እንደ አልኮል, መድሐኒት, ራዲዮአክቲቭ ጨረር የመሳሰሉ ኃይለኛ የኬሚካል ውህዶች. ሁሉም የዲ ኤን ኤ ሞኖሜር ኬሚካላዊ መዋቅሩን ሊለውጥ በሚችልበት ተጽዕኖ ሁሉም ሙታጅስ የሚባሉት ናቸው። በባዮኬሚስትሪ ውስጥ እንዲህ ያለ መዛባት የነጥብ ሚውቴሽን ይባላል። በሴል ጂኖም ውስጥ የመከሰታቸው ድግግሞሽ በጣም ከፍተኛ ነው. ሚውቴሽን የሚስተካከለው በሴሉላር ጥገና ስርዓት በደንብ በሚሰራ ስራ ሲሆን ይህም የኢንዛይሞች ስብስብን ያካትታል።
አንዳንዶቹ ለምሳሌ የተበላሹ ኑክሊዮታይዶችን ይገድባሉ፣ ፖሊመሬሴዎች የመደበኛ ሞኖመሮችን ውህደት ይሰጣሉ፣ ligases ደግሞ የተመለሱትን የጂን ክፍሎች "ይሰፋሉ።" በሆነ ምክንያት ከላይ የተገለጸው ዘዴ በሴል ውስጥ የማይሰራ ከሆነ እና ጉድለት ያለው ዲ ኤን ኤ ሞኖሜር በውስጡ ሞለኪውል ውስጥ ከቀጠለ, ሚውቴሽን በማትሪክስ ውህደት ሂደቶች ተወስዷል እና በፕሮቲኖች መልክ እራሱን ያሳያል. በውስጣቸው ያሉትን አስፈላጊ ተግባራት ማከናወን አይችሉምሴሉላር ሜታቦሊዝም. ይህ የሴሉን አዋጭነት የሚቀንስ እና እድሜውን የሚያሳጥር ከባድ አሉታዊ ምክንያት ነው።
